muutub ühe tilga leelise lisamisel punaseks. Lugeda büretis oleva leelise nivoo asukoht 0,05 cm3 täpsusega. Korrata katset kuni tiitrimiseks kulunud leelise lahuse mahtude vahe ei ületa 0,1 cm 3. B Kontrolllahuse tiitrimiseks pipeerida 10 cm3 kontrolllahust kolbi, lisada 2- 4 tilka indikaatorit mp. Tiitrida HCl lahusega kuni kolvis olev kollane lahus muutub punaseks. Korrata katset kolm korda. 4. Katse andmed: A - CM, NaOH = 0,1053 mol/dm3 ; VHCl = 10 cm3 = 0,1 dm3 ; VNaOH = 10,5 cm3 = 0,105 dm3 . B - CM, HCl = 0,116 mol/dm3 ; VNaOH = 10 cm3 = 0,1 dm3 ; VHCl = 5,8 cm3 = 0,058 dm3 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs: a. CM, HCl = VNaOH CM, NaOH / VHCl= 0,105 dm3 0,1053 mol/dm3 / 0,1 dm3 = 0,116 mol/dm3 b. CM, NaOH = VHCl CM, HCl/ VNaOH = 0,058 dm3 0,116 mol/dm3 / 0,1 dm3 = 0,0672 mol/dm3 c. NaOH mass kolvis m = CM V M = 0,0672 mol/dm3 0,25 dm3 40 g/mol = 0,672 g d
Lugeda büretis oleva leelise nivoo asukoht 0.005cm3 täpsusega. Korrata katset kuni tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahtude vahe ei ületa 0.1cm3. Saadud tulemustest leida aritmeetiline keskmine.Kontrolllahuse tiitrimiseks pipeerida 10cm3 kontrolllahust kolbi, lisada 2-4 tilka indikaatorid metüülpunane. Tiitrida HCl lahusega kuni kolvis olev kollane lahus muutub punaseks. Korrata katsed kolm korda. 5.Katse andmed: A) Cm, NaOH=0.1002 mol/dm3 VHCl=10cm3=0.1 dm3 VNaOH=10.7cm3=0.107 dm3 B) CM, HCl=0.1072 mol/dm3 VNaOH=10 cm3=0.1dm3 VHCl=6.97 cm3=0.0697 dm3 C) M(NaOH)=40 g/mol D) tegelik CM, NaOH= 0.0737 mol/dm3 6. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs: a) CM, HCl = VNaOH CM, NaOH / VHCl= 0.107 dm3 * 0.1002 mol/dm3/0.1 dm3= 0.1072 mol/dm3 b) CM, NaOH = VHCl CM, HCl/ VNaOH = 0.0697 dm3 * 0.1072 mol/dm3/0.1dm3=0.07472 mol/dm3 c) m(NaOH) = CM,NaOH V M(NaOH) = 0.07472 mol/dm3 * 0.2dm3 * 40 g/mol= 0.5976 g d)
leelise lisamisel punaseks. Sel juhul on hape neutraliseeritud. 5. Lugeda büretis oleva leelise nivoo asukoht 0,05 cm 3 täpsusega. Saadud lugem annab happe neutraliseerimiseks kulunud leelise mahu cm3-tes. Korrata katset kuni tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahtude vahe ei ületa 0,1 cm3 (vähemalt kolm korda). Saadud tulemustest leida aritmeetiline keskmine. Katseandmed. 1. VNaOH = 11,11 cm3 2. VNaOH = 11,01 cm3 3. VNaOH = 11,04 cm3 11,11 + 11,01 + 11,04 33,16 = = 11,05 Aritmeetiline keskmine : 3 3 Katse arvutus. Arvutada tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahu järgi HCl lahuse molaarne kontsentratsioon. V NaOH C M , NaOH C M , HCl = V HCl VHCl = 10cm = 0,01dm3 3
По полученным данным построить изотерму адсорбции. Сделать выводы. Результаты эксперимента: 1. Взяты пять растворов уксусной кислоты рекомендованных методикой концентраций. Путем титрования 0,1 н раствором гидроксида натрия уточнены их концентрции: C N NaOH * VNaOH 0,1 * 9,8 1.1. C CH COOH 0,0980 моль / л , где 3 VCH 3COOH 10 C CH 3COOH – уточняемая исходная нормальная (молярная) концентрация уксусной кислоты, С1 моль/л – для одноосновной уксусной кислоты модульные значения
Для этого в три стаканчика для титрования отобрать пипеткой на 2 мл три аликвоты уксусной кислоты. Провести титрование. Проверка концентрации (C1) 1М, 0,75М и 0,5М растворов уксусной кислоты титрованием: C N NaOH * VNaOH 0,2 * 4,9 1.1. C1 CH COOH 0,4900 моль / л , где 3 VCH 3COOH 2 C CH 3COOH – уточняемая исходная нормальная (молярная) концентрация уксусной кислоты, С1 моль/л – для одноосновной уксусной кислоты модульные значения
ühe tilga leelise lisamisel punaseks. Loen büretis oleva leelise nivoo asukoha 0,05 cm3 täpsusega. Kordan katset kuni tiitrimiseks kulunud leelise lahuse mahtude vahe ei ületa 0,1 cm3. Katse tulemused: 1) katse 11,5 cm3 (üle tiitritud) 2) katse 11,1 cm3 3) katse 11,0 cm3 Aritmeetiline keskmine (11,1 cm3 + 11,0 cm3) / 2 = 11,05 cm3 Katse arvutus: Arvutan tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahu järgi HCl lahuse molaarse kontsentratsiooni valemiga: CM, HCL = (VNaOH * CM, NaOH) / (VHCL) = [mol/dm3] kus VNaOH on NaOH lahuse maht [dm3] (NB! büretilt loetakse näit cm3-tes); CM,NaOH NaOH lahuse täpne kontsentratsioon [mol/dm3]; VHCl HCl lahuse täpne maht [dm3] (pipeti maht). Seega: CM, HCL = (11,05 cm3 * 0,1002 mol) / (10 cm3) =0,1107 mol/cm3 Vastus: HCl lahuse molaarne kontsentratsioon on 0,1107 mol/cm3 Töö käik B: Kontroll-lahuse kontsentratsiooni määramine tiitrimisega: Kontrolllahuse tiitrimiseks
Loen büretis oleva leelise nivoo asukoha 0,05 cm3 täpsusega. Kordan katset kuni tiitrimiseks kulunud leelise lahuse mahtude vahe ei ületa 0,1 cm3. Katsetulemused [A] 1) Katse 12,55 cm3 (ebaõnnestus) 2) Katse 10,5 cm3 3) Katse 10,55 cm3 4) Katse 10,6 cm3 Aritmeetiline keskmine (10,5 cm3 + 10,55 cm3 + 10,6 cm3) / (3) = 10,55 cm3 Katse arvutus Arvutan tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahu järgi HCl lahuse molaarse kontsentratsiooni valemiga: CM, HCL = (VNaOH * CM, NaOH) / (VHCL) = [mol/dm3] kus VNaOH on NaOH lahuse maht [dm3] (NB! büretilt loetakse näit cm3-tes); CM,NaOH NaOH lahuse täpne kontsentratsioon [mol/dm3]; VHCl HCl lahuse täpne maht [dm3] (pipeti maht). Seega: CM, HCL = (0,155dm3 * 0,1053 mol/dm3) / (0,1dm3) = 0,163 mol/dm3 V: HCl lahuse molaarne kontsentratsioon on 0,163 mol/dm3 Töö käik [B] Kontroll-lahuse kontsentratsiooni määramine tiitrimisega Kontrolllahuse tiitrimiseks pipeerin
reageeriv segu kõige varem 48 tunni möödudes, veel parem nädala pärast (järgmises praktikumis). Arvutused. Vee hulk igas kolvis katse algul on leitav, lisades katseks võetud destilleeritud vee massile 3 M soolhappelahuses sisalduva vee massi. Viimane arvutatakse, lahutades 5 ml 3 M HCl lahuse massist (mis määrati kaalumise teel) selles sisalduva HCl tiitrimise teel määratud massi. Samapalju vett viiakse koos soolhappega ka reaktsioonisegusse VNaOH CM, NaOH = nHCl m = n · M(HCl) Reaktsioonis tekkiva etaanhappe hulk tasakaaluolukorras igas kolvis arvutatakse lähtudes tasakaalulise lahuse tiitrimiseks kulutatud NaOH moolide arvust, millest lahutatakse esimese segu (taustareaktiivid) tiitrimiseks kulunud NaOH moolide arv (vt andmete esitamise tabel). Kui on tasakaalureaktsiooni stöhhiomeetria alusel välja arvutatud kõigi nelja aine hulk tasakaalusegus, saab arvutada näilise tasakaalukonstandi K´C.
Korrata katset kolm korda. Saadud tulemustest leida aritmeetiline keskmine. 4. Katseandmed: A. 1) Leelist kulus 12,3 cm3 2) Leelist kulus 12,2 cm3 3) Leelist kulus 12,3 cm3 Aritmeetiline keskmine: 12,25 cm3 CM,NaOH = 0,1004 mol/dm3 B. 1) Hapet kulus 4,65 cm3 2) Hapet kulus 4,75 cm3 3) Hapet kulus 4,7 cm3 Aritmeetiline keskime: 4,7 cm3 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs: CM,HCl = VNaOH ∗CM , NaOH VHCl [ ] mol dm 3 VNaOH = 12,25 cm3 = 0,01225 dm3 VHCl = 10 cm3 = 0,01 dm3 0,01225∗0,1004 mol CM,HCl = 0,01 = 0,123 dm3 0,0047∗0,123 mol CM,NaOH = 0,01 = 0,058 dm3 Katse suhteline süstemaatiline viga: saadudCM , NaOH−tegelikC , MNaOH ∆% = tegelikCM , NaOH
Saadud tulemustest võtan aritmeetilise keskmise. Katseandmed: Soolahappelahuse kontsentratsiooni määramisel tiitrimise teel saadud tulemuste aritmeetiline keskmine: 11,6 cm3 Kontroll-lahuse kontsentratsiooni määramisel tiitrimise teel saadud tulemuste aritmeetiline keskmine: 6,2 cm3 Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs: Arvutan tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahu järgi HCl lahuse molaarkontsentratsiooni. CM, HCl = VNaOH * CM, NaOH / VHCl CM,HCl=0,116*0,1002/0,01=0,1162 mol/dm3 Arvutan kontroll-lahuse molaarse kontsentratsiooni CM, NaOH = VHCl * CM, HCl / VNaOH CM,NaOH = 0,0062 * 0,1 / 0,01 = 0,062 mol/dm3 Leian mõõtkolvis oleva lahustunud NaOH massi mNaOH = CM, NaOH * V * M(NaOH) mNaOH = 0,062 * 0,25 * 40 = 0,62 g Leian katse süstemaatilise vea % = (saadud CM, NaOH tegelik CM, NaOH) / tegelik CM, NaOH * 100% % = (0,062 0,064) / 0,064 * 100% = -3%
Seejärel korrata katset kuni tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahtude vahe ei ületa 0,1 cm3. Kontroll-lahuse kontsentratsiooni määramine tiitrimisega: Kontroll-lahuse tiitrimiseks pipeteerida 10 cm3 kontroll-lahust kolbi, lisada 2-4 tilka indikaatorit (metüülpunane). Tiitrida HCl lahusega kuni kolvis olev kollane lahus muutub punaseks. Korrata katset kolm korda. 4. Katseandmed VNaOH (NaOH lahuse maht)= 10,80cm3= 0,0108 dm3 CM,NaOH (NaOH lahuse täpne kontsentratsioon)= 0,1004 mol/dm3 VHCl (HCl lahuse täpne maht)= 10cm3= 0,01 dm3 CM,HCl (HCl lahuse kontsentratsioon)= 0,1084 mol/dm3 VNaOH (kontroll-lahuse maht)= 7cm3= 0,007 dm3 CM,NaOH (saadud kontroll-lahuse kontsentratsioon)= 0,0758 mol/dm3 CM,NaOH (tegelik kontroll-lahuse kontsentratsioon)= 0,0746 mol/dm3
Tasakaalusegu nr 6 algandmed: Kaalutised: m, H2O 4,872 g m, HCl 5,066 g m, äädikas 1,024 g m, etüülatsetaat 3,557 g xCH 3COOC2 H 5 xH 2O K x = xCH 3COOH xC2 H 2OH Katseandmete töötlus: 1) Esimesena leian HCl-ga sisseviidud vee hulga HCl lahustega kolvides: mHCl = VNaOH * CN(NaOH) * EHCl Kuna saab kirjutada, et EHCl = MHCl, siis mHCl = 0,0291 * 0,5 * 36,5 = 0,5310 g. Seega on HCl-ga sisseviidud vee hulk mH20 = 5,066 0,5310 = 4,5350g. Summaarne vee hulk lähtelahuses on aga: m H20 sum = 4,872 + 4,535 = 9,4070g, moolides 9,4070/18 = 0,5226 mol. 2) Summaarne vee hulk reaktsioonilahuse nr 6 kolvides on võrdne HCl-ga sisseviidud vee
keskmine: 8,47 ml HCl-ile NaOH-d lisades muutus värvusetu lahus fenoolftaleiini tõttu punaseks. HCl-i ruumala tiitrimisel: 10 cm3 Kontroll-lahusele HCl-i lisades muutus lahus metüülpunase tõttu kollasest punaseks. Kontroll-lahuse ruumala tiitrimisel: 10 cm3 Kontroll-lahuse mõõtkolvi maht: 250 cm3 NaOH molaarmass: 40 g/mol NaOH tegelik kontsentratsioon: 0,0988M 5. Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs HCl lahuse molaarne kontsentratsioon: CM,HCl = (VNaOH × CM,NaOH) ÷ VHCl=(10,82cm3 × 0,1004M) ÷ 10cm3= 0,1086M Kontroll-lahuse molaarne kontsentratsioon: CM,NaOH= (VHCl × CM,HCl) ÷ VNaOH= (8,47cm3 ×0,1086 M) ÷ 10cm3=0,0920M Suhteline viga: (saadud CM,NaOH- tegelik CM,NaOH)/ tegelik CM,NaOH= (0,0920M- 0,0988M)/ 0,0988M= - 6,9% Absoluutne viga: saadud CM,NaOH- tegelik CM,NaOH=0,0920M- 0,0988M= -0,0068M 6. Kokkuvõte Katse eesmärk oli määrata happe ja leelise kontsentratsioon tiitrimise abil. Happena
Tasakaalukontsentratsioonid on määratavad tiitrimise teel, pärast seismist tiitritakse iga kolvi sisu 0,5010 n NaOH lahusega fenoolftaleiini juuresolekul. Katseandmed: 5 ml 3n HCl + 4 ml etüületanaati + 1 ml etaanhapet (segu #6) Kaalutised: m, H2O 4,95 g m, HCl 4,937 g m, etaanhappe 1,057 g m, etüületanaat 3,547 g Katseandmete töötlus: 1) HCl-ga sisseviidud vee hulga HCl lahustega kolvides: mHCl = VNaOH * CN(NaOH) * EHCl MHCl=36,5 g/mol Kuna saab kirjutada, et EHCl = MHCl, siis mHCl = 0,0313 * 0,5010 * 36,5 = 0,5724 g. Seega on HCl-ga sisseviidud vee hulk mH20 = 4,937 0,5724 = 4,3646g. Summaarne vee hulk lähtelahuses on aga: mH20 sum = 4,95 + 4,3646 = 9,3146g n=m/M ,Mvesi=18g/mol n=9,3146g/18g/mol=0,5175 mool 2) Summaarne vee hulk reaktsioonilahuse nr 6 kolvides on võrdne HCl-ga sisseviidud vee hulgaga: 4, 3646g n=4,3646g/18g/mol=0,2425mool 3)Etüületanaati lähtelahuses, mooli
Töö ülesanne ja eesmärgid Töö ülesanne on lahuse valmistamine kontsentreeritud happe lahusest, lahuste lahjendamine ja kontsentratsiooni määramine tiitrimisega. Sissejuhatus HCl + NaOH → NaCl + H2O Lahuse molaarsuse leidmine naine C M= V lahus Vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1 saab soolhappe otsitava kontsentratsiooni leida järgmiselt VHCl · CM HCl = VNaOH · CM NaOH millest V N aOH ∙ C M NaOH C M HCL = V HCl kus VNaOH – NaOH lahuse maht ml (loetakse büretilt) CM NaOH – NaOH lahuse täpne kontsentratsioon mol/l VHCl – HCl lahuse täpne maht ml (pipeti maht) C M NaOH =0,1004 M Kasutatud mõõteseadmed, töövahendid ja kemikaalid Kasutatud mõõteseadmed: mõõtesilindrid (10 ml, 100 ml), mõõtekolb (100 ml), pipetid (10 ml, 20 ml)
Etaanhapet lähtelahuses, g mlähte_etaanhape - - 1,062 1,062 Etaanhapet lähtelahuses, mol nlähte_etaanhape - - 0,0177 0,0177 Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud 0,5028n NaOH ml Vtasakaalusegu 27,2 27,2 92,7 92,7 5 ml 3n HCl tiitrimiseks kulunud 0,5028n NaOH ml VNaOH,HCl-le 27,2 27,2 27,2 27,2 Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks kulunud NaOH ml VNaOH,etaanhappele - - 65,5 65,5 Etaanhapet tasakaalusegus, mol ntasak_etaanhape - - 0,032933 0,032933 Reaktsioonil tekkinud
Etaanhapet lähtelahuses, mol nlähte_etaanhape - - - - Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud 0,529n NaOH ml Vtasakaalusegu 28,0 28,0 80,0 80,0 5 ml 3n HCl tiitrimiseks kulunud 0,529n NaOH ml VNaOH,HCl-le 28,0 28,0 28,0 28,0 Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks kulunud NaOH ml VNaOH,etaanhappele - - 52,0 52,0 Etaanhapet tasakaalusegus, mol ntasak_etaanhape - - 0,0275 0,0275 Reaktsioonil tekkinud etaanhape, mol ntekkinud_etaanhape - - 0,0275 0,0275
koguse järgi leitakse teise aine lahuse kontsentratsioon. Büretti kasutades mõõdetakse täpselt ühe lahuse maht, teist lahust doseeritakse täpse mahuga pipeti abil. Näiteks soolhappe tiitrimisel täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega toimub reaktsioon HCl + NaOH → NaCl + H2O Vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1 saab soolhappe otsitava kontsentratsiooni leida järgmiselt: nHCl nNaOH ehk VHCl C M HCl VNaOH C M NaOH millest VNaOH C M NaOH C M HCl mol / l VHCl kus 1.12 VNaOH – NaOH lahuse maht ml (loetakse büretilt) CM NaOH – NaOH lahuse täpne kontsentratsioon mol/l VHCl – HCl lahuse täpne maht ml (pipeti maht). 4
Aine Mooli Reageerib ära Tekib Tasakaalus lähtelahuses moole Etaanhape /segu g/ -- 0,0212 0,0212 Etanool 0,0166 -- 0.0212 0.0378 Etüületanaat 0,04 0,0212 -- 0,0188 Vesi 0,259 0,0212 -- 0,2378 Arvutused I ja II kolvi arvutused: mHCl = VNaOH * CN(NaOH) * EHCl Kuna EHCl = MHCl, siis Seega on HCl-ga sisseviidud vee hulk III ja IV kolb HCl lahusega lähtelahusesse viidav vee moolide arv: Lähtelahuses etanooli moolide arv: Etüületanaati lähtelahuses moolides: Etaanhappega reageerinud NaOH moolide arv (n = n2 n1): 0,0369-0,0157 = 0,0212 mol Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks kulunud NaOH ml ja moolide arv: VNaOH=71,55ml = Etüületanaat, etanooli ja H2O tasakaalusegus:
Näiteks soolhappe tiitrimisel täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega toimub reaktsioon: HCl + NaOH→ NaCl + H2O Stöhhiomeetriline punkt- hetk, mil kogu soolhape on ära reageerinud ja indikaator muudab juba ühest liiaga lisatud NaOH tilgast tekkinud aluselises lahuses värvust, määratakse ühe tilga täpsusega- umbes 0,05 ml. Kasutatud arvutusvalemeid: Vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1 saab soolhappe otsitava kontsentratsiooni leida järgmiselt: , kus VNaOH- NaOH lahuse maht ml (loetakse büretilt) CMNaOH- NaOH lahuse täpne kontsentratsioon mol/l VHCl- HCl lahuse täpne maht ml (pipeti maht) Lahustunud aine massi leidmine: maine= Vlahus· CM · Maine , kus CM - gaasi molaarne kontsentratsioon lahuses mol/dm3 Maine-aine molaarmass (g/mol) Lahuse tiheduse leidmine- kust omakorda saab tuletada lahuse massi (g): m
0 -1 -1 S 298K J mol K 160 161 259 70 G0298=H0298 - 298*S0298 H0298=-481-286+487+278= -2 S0298=70+259-160-161= 8 G0298=-2000-298*8= -4384 J - G 0 --4384 RT K p=e =e 8,314 298 =5,87 Arvutused I ja II kolvi arvutused: 2014 mHCl = VNaOH * CN(NaOH) * EHCl mHCl =0,030450,516036,5=0,573 g Kuna EHCl = MHCl, siis mH 2 O=5,214 0,573=4,641 g Seega on HCl-ga sisseviidud vee hulk n NaOH =C nV =0,51600,03045=0,0157 mol III ja IV kolb HCl lahusega lähtelahusesse viidav vee moolide arv: m 4,641 n= = =0,257 mol M 18 Lähtelahuses etanooli moolide arv: m 0,764 n= = =0,0166 mol M 46
lahjendus = ¿ = =100 v 2 50 ml 1M C= =0,01 M 100 1. Katse tulemus: lahuse roosakaspunaseks muutumiseks kulus 15,8 ml NaOH. 2. Katse tulemus: lahuse roosakaspunaseks muutumiseks kulus 16,5 ml NaOH. 3. Katse tulemus: lahuse roosakaspunaseks muutmiseks kulus 16,0 ml NaOH. Keskmiseks tulemuseks lahuse roosakaspunaseks muutumiseks kulus meil 16,1 ml NaOH. C3H6O3 + NaOH = NaC3H5O3 + H2O V C3H6O3= 30 ml = 0,03 dm3 VNaOH = 16,1 ml = 0,0161 dm3 C= 0,01 M NaOH kulus: n= C * v = 0,01 M * 0,0161 dm3 = 0,000161mol Piima happelisus: n 0,000161 mol C piim = = =0,0054 M 0,0054 M100=0,54 V 0,0 3 dm 3 Piimahappelisus on 0,54 %, 0,0054 mol/l,
Tasakaalus moole lähtelahuses Etaanhape - - 0,0241 0,0241 Etanool 0,0152 - 0,0241 0,0393 Etüületanaat 0,0404 0,0241 - 0,0163 Vesi 0,277 0,0241 - 0,2529 Arvutused: I ja II kolvi arvutused: mHCl = VNaOH * CN(NaOH) * EHCl Kuna EHCl = MHCl, siis Seega on HCl-ga sisseviidud vee hulk III ja IV kolb HCl lahusega lähtelahusesse viidav vee moolide arv: Lähtelahuses etanooli moolide arv: Etüületanaati lähtelahuses moolides: Etaanhappega reageerinud NaOH moolide arv (n = n2 n1): 0,0373-0,0132 = 0,0241 mol Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks kulunud NaOH ml ja moolide arv: VNaOH= 72,2 ml = Etüületanaat, etanooli ja H2O tasakaalusegus:
VNaOH1, mL VNaOH2, mL VNaOH1, mL VNaOH2, mL Ruumala 5,482 5,429 - - Keskmine 5,456 väärtus - SSH,% 0,73 % - C-vitamiini sisaldus, mg 39,21 mg - Keskmine, mg - VNaOH (keskmine) = (5,482 + 5,429) / 2 = 5,456 mL 2 2 2 2 SH = (x 1−x́) +( x 2−x́) = (5,482−5,456) +(5,429−5,456) = 0,04 √ n−1 √ 2−1 SSH = (SH / keskväärtus) ∙ 100% = (0,04 / 5,456 ) ∙ 100% = 0,73 % CM (NaOH) = 0,0102 M V (NaOH) = 5,456 mL V (C-vitamiin) = 25 mL CM (C-vitamiin) = (0,0102 M ∙ 5,456 mL) / 25 mL = 2,23 ∙ 10–3 M
Etanool lähtelahuses, mol nlähte_etaanhape - - 0,0160 0,0160 Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud 0,5028n NaOH ml Vtasakaalusegu 31,4 31,4 75,1 75,1 5 ml 3n HCl tiitrimiseks kulunud 0,5028n NaOH ml VNaOH,HCl-le 31,4 31,4 31,4 31,4 Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks kulunud NaOH ml VNaOH,etaanhappele - - 43,7 43,7 Etaanhappe tasakaalusegus, mol ntasak_etaanhape - - 0,0219 0,0219 Reaktsioonil tekkinud
Tiitrimiseks kulunud maht 1. Katse – 9,5 cm3 2. Katse – 11,1 cm3 3. Katse – 11,1 cm3 Aritmeetilist keskmist arvestan 2. ja 3. katse põhjal. Aritmeetiline keskmine-11,1 cm3 Tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse mahu järgi HCl lahuse molaarne konsentratsioon. V NaOH∗C M , NaOH mol C M , HCl= V HCl , [ ] dm 3 kus VNaOH on NaOH lahuse maht [dm3] CM,NaOH – NaOH lahuse täpne kontsentratsioon [mol/dm3] VHCl – HCl lahuse täpne maht [dm3] (pipeti maht). 11,1 cm3∗0,1004 M C M , HCl= ≈ 0,1114 M 10 c m3 B. Kontroll-lahuse kontsentratsiooni määramine tiitrimisega Tiitrimiseks kulunud maht 1. Katse – 8,2 cm3 2. Katse – 8,5 cm3 3. Katse – 8,6 cm3 Aritmeetilist keskmist arvutan 2. ja 3
) 3. Pipeteerin dest. veega loputatud koonilisse kolbi 10 ml 5x lahjendusega HCl lahust ja lisan 2...3 tilka fenoolftaleiinilahust. Täidan büreti nullini täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega ja tiitris ühe tilga täpsusega, kuni roosa värvus jääb püsima. Arvutan tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse kokkulangevate mahtude järgi 5x lahjendusega HCl lahuse molaarne kontsentratsioon. NaOH + HCl = NaCl + H2O 0,1046M NaOH lahuse ruumala: VNaOH =10,97 ml (tegin viis katset ja sain tulemused, mis erinesid 0,1...0,15 ml võrra) CM (HCl) = naine * Vlahus = 0,1046M * 10,97 / 10 0,1147 mol/l 5. Tõmbe all valmistatud soolhappe molaarne kontsentratsioon : m = 2,4247 g V = 100ml M = 36,5g/mol n =2,4247 / 36,5 = 0, 06643 mol CM (HCl) = 0, 06643 / 0,1 = 0,6643 mol/l Arvutan lahjenduse täpsuse 0, 6643 / 0,1147 = 5,8 Suhteline viga 5 / 5,8 = 86% 100 86 = 14% Järeldus:
loputatud pipetiga. Määrasin pH ja hakkasin tiitrima NaOH lahusega 0,5 ml kaupa, määrates iga kord saavutatud pH. Saadud andmetest arvutatasin emj., korrutades pH 100-ga, E ja E/V. Tiitrisin kuni teise ekvivalentpunktini. Ka3 on väike, seega ei ole tarvis kolmandat H3PO4 prootoni tiitrida. E ja E/V järgi tegin graafiku, millest sain teada fosforhappe dissotsiatsioonikonstandid. Tulemused: Tiitrimise andmed: E(mV) Jrk nr VNAOH pH pH*10 E V E/V 0 1 0 2.27 227 5 0.5 10 2 0.5 2.32 232 4 0.5 8 3 1 2.36 236 5 0.5 10 4 1.5 2.41 241 7 0.5 14 5 2 2.48 248 3 0.5 6 6 2.5 2.51 251 4 0.5 8 7 3 2
Bürett täita nullini täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega ja tiitrida ühe tilga täpsusega, kuni roosa värvus jääb viimase tilgalisamisel püsima. Arvutada tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse kokkulangevate mahtude järgi HCl lahuse molaarne kontsentratsioon.) Katseandmed: C% = 2,2% lahus = 1,0093 g/cm3 Vlahus = 100 ml Konts. soolhappe tihedus: 1,179g/cm3 Konts. soolhappe massiprotsent: 36,0% Lahjendus: 5x Naatriumhüdroksiidi keskimine ruumala: VNaOH = (12,07ml+12,09ml+11,98ml)/3 = 12,04667ml Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs: Lahuse mass: mlahus = 1,0093 g/ml · 100 ml = 100,93g Soolhappe mass: mHCl = (2,2% · 100,93g)/100% = 2,22g Konts. soolhappe lahuse mass: 2,22 g 100% mkonts.HCl = = 6,167 g 36% Vaja võtta konts. soolhapet: 6,167 g Vkonts . HCl = = 5,23ml 1,179 g / ml Vaja võtta vett:
28,5 9,34 934 0,5 11 22 29,0 9,45 945 0,5 14 28 29,5 9,59 959 0,5 9 18 30,0 9,68 968 0,5 13 26 30,5 9,81 981 0,5 9 18 Arvutused: Titrandi kogused: V1,NaOH=21,8 mL V2,NaOH=21,7 mL ja V3,NaOH=21,8 mL CNaOH = CHCl * VHCl/VNaOH NaOH kontsentratsioonid: C1,NaOH = 0,01124 M, C2,NaOH = 0,01130 M ja C3,NaOH = 0,01124 M CM (NaOH) = 0,0113 M Vekvivalentpunktis 1 (NaOH) = 9,0 ml Vekvivalentpunktis 2 (NaOH) = 26,8 ml Fosforhappe algkontsentratsiooni määramine: Ka1 arvutamine: Ka2 arvutamine: Järaldus: Uuritavas Coca-Cola proovis H3PO4 kontsentratsioon oli 0,0063 M ning Ka1 on 2,04*10-5 ja Ka2 on 3,9*10-9. Kirjanduse järgi Ka1 on 7,08*10-3 ja Ka2 on 6,17*10-8.
Võtta kahe tulemuse aritmeetiline keskmine, tulemusest arvutada NaOH lahuse täpne molaarne konsentratsioon. Andmed : Happe kontsentratsioon : 0,101267 M(NaOH) = 40 g ·mol-1 Arvutused : 1 dm3 - 0,1 m -3 3 0,25 dm - Xm 0,025 x 40 = 1 (g NaOH) Cm = n = Cm x V NaOH + HCl NaCl + H2O (Ained reageerivad 1:1 le) Seega, nHCl = nNaOH C(m)HCl · VHCl = C(m)NaOH · VNaOH C(m)NaOH = = 0,106 (M) Veaarvutus: Absoluutne viga: A = 0,1 0,106 = 0,006 Suhteline viga: 0,006 / 0,106 x 100 = 5,7 % Järeldused: Viga tuleneb ilmselt inimlikust mõõtmis veast (ei kaalutud täpselt 1g NaOH-d). Samuti on triitimine küllaltki ebatäpne, kuna lahuse värvi määramine, millal on õige hetk, on väga suhteline ja individuaalne. Seega võib meie katset õnnestunuks lugeda, kuna katseline tulemus erines sellest, mis vaja oli siiski küllaltki vähe.
kontsentratsiooniga lahuse koguse järgi leitakse teise aine lahuse kontsentratsioon. Büretti kasutades mõõdetakse täpselt ühe lahuse maht, teist lahust doseeritakse täpse mahuga pipeti abil. Näiteks soolhappe tiitrimisel täpse kontsentratsiooniga NaOH lahusega toimub reaktsioon: HCl + NaOH NaCl + H2O Vastavalt HCl ja NaOH moolsuhtele 1 : 1 saab soolhappe otsitava kontsentratsiooni leida järgmiselt: nHCl = nNaOH ehk VHCl CM HCl = VNaOH CM NaOH Töövahendid Koonilised kolvid (250 ml), mõõtesilindrid (10 ml, 100 ml), mõõtekolb (100 ml), bürett, pipetid (10 ml, 20 ml), klaaspulk. Kasutatud uurimis- ja analüüsimeetodid ning metoodikad Mõõtesilindriga mõõdeti 250 ml koonilisse kolbi arvutatud kogus vett ning lisati vajalik kogus kontsentreeritud soolhapet. Kolb suleti korgiga ja lahus segati. Saadud soolhappest tehti viiekordne lahjendus.
Leian, kui palju tuleb vett võtta: 100ml 5,23ml = 94,77ml Katseandemte töötlus ja tulemuste analüüs: Tiitrimise tulemused: 1.tulemus 11,7 ml 2.tulemus 12,1 ml 3.tulemus 11,9 ml Tulemuste keskmine (11,7+12,1+11,9)/3=11,9 ml VHCl = 10 ml Leian, millise kontsentratsiooniga hapet sooviti valmistada. CM(HCl) = M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol CM = = 0,608 mol/dm3 Leian, millise kontsentratsiooniga lahus saadi VHCl * CM(HCl) = VNaOH *CM (NaOH) CM(NaOH) = 0,1004 M CM(HCl) = = 0,119 mol/dm3 Kuna oli antud, et leida tuleb viie korda lahjendus, siis tuleb saadud tulemus korrutada 5-ga. CM(HCl) = 0,119 * 5 = 0,597 mol/dm3 Suhteline viga: = * 100 = 18,1% Kokkuvõte või järeldused Katse käigus peaks valmistada 2,2% HCl lahus. Hiljem tuli kontrollida missugune lahus tegelikult tuli välja. Arvutasin, milline molaarsus on 2,2% lahusel ja missugune oli valmistatud lahuse molaarsus ja need erinesid 18,1% võrra
Katseandemte töötlus ja tulemuste analüüs: Tiitrimise tulemused: 1.tulemus 10,7 ml 2.tulemus 10,5 ml 3.tulemus 10,9 ml 4.tulemus 10,6 ml Tulemuste keskmine (10,7 + 10,5 + 10,9 + 10,6)/4 = 10,675 ml VHCl = 10 ml Leian, millise kontsentratsiooniga hapet sooviti valmistada. CM(HCl) = M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol CM = = 0,4685 mol/dm3 Leian, millise kontsentratsiooniga lahus saadi VHCl * CM(HCl) = VNaOH *CM (NaOH) CM(NaOH) = 0,1002 M CM(HCl) = = 0,1069 mol/dm3 Kuna oli antud, et leida tuleb viie korda lahjendus, siis tuleb saadud tulemus korrutada 5-ga. CM(HCl) = 0,1069 * 5 = 0,5345 mol/dm3 Suhteline viga: = * 100 = 14,0%
12,7112,6012,63 Tulemuste keskmine: = 12,6 ml 3 VHCl = 10 ml Leian, millise kontsentratsiooniga hapet sooviti valmistada: m CM(HCl) = M V M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol 2,32 CM(HCl) = = 0,6356 mol/dm3 36,50,1 Leian, millise kontsentratsiooniga lahus saadi VHCl CM(HCl) = VNaOH CM(NaOH) CM(NaOH) = 0,1004 M 0,100412,6 CM(HCl) = = 0,1265 mol/dm3 10 Kuna oli antud, et leida tuleb viie kordne lahjendus, siis korrutan saadud tulemuse 5-ga. CM(HCl) = 0,1265 5 = 0,6325 mol/dm3 Suhteline viga: Arvutan katse süstemaatilisevea, lähtudes valmistatava soolhappe lahuse kontsentratsioonist ja katseliselt määratud HCl lahuse kontsentratsioonist. 0,6325-0,6356
reageeriv segu kõige varem 48 tunni möödudes, veel parem nädala pärast (järgmises praktikumis). Teoreetiline põhjendus, valemid. Vee hulk igas kolvis katse algul on leitav, lisades katseks võetud destilleeritud vee massile 3 M soolhappelahuses sisalduva vee massi. Viimane arvutatakse, lahutades 5 ml 3 M HCl lahuse massist (mis määrati kaalumise teel) selles sisalduva HCl tiitrimise teel määratud massi. Samapalju vett viiakse koos soolhappega ka reaktsioonisegusse VNaOH CM, NaOH = nHCl m = n · M(HCl) Reaktsioonis tekkiva etaanhappe hulk tasakaaluolukorras igas kolvis arvutatakse lähtudes tasakaalulise lahuse tiitrimiseks kulutatud NaOH moolide arvust, millest lahutatakse esimese segu (taustareaktiivid) tiitrimiseks kulunud NaOH moolide arv (vt andmete esitamise tabel). Kui on tasakaalureaktsiooni stöhhiomeetria alusel välja arvutatud kõigi nelja aine hulk tasakaalusegus, saab arvutada näilise tasakaalukonstandi K´C.
m 100% 1,915 g 100% VHCl = HCl = = 4,51 cm3 = 4,51 ml konts 36% 1,179 g / cm 3 36% VH 2O = Vlahus - VHCl = 100 ml - 4,51 ml = 95, 49 ml Arvutan NaOH lahuse mahtude järgi 5x lahjendusega HCl lahuse molaarse kontsentratsiooni. Kõigepealt leian molaarusese kolme erineva mahu järgi ning seejärel leian nende keskmise. VNaOH CM NaOH 0, 0116 dm3 0,1004 M C M1 = = = 0,116464 M HCl VHCl 0, 01 dm3 0, 01165 dm3 0,1004 M CM 2 = = 0,116966 M HCl 0, 01 dm3 0, 01155 dm3 0,1004 M CM 3 = = 0,116962 M HCl 0, 01 dm3
kuni saavutatakse kolm tulemust NaOH mahtude erinevusega mitte rohkem kui 0,1...0,15 mL. Arvutada tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse ruumalade keskmine väärtus ja selle alusel arvutada HCl lahuse molaarne kontsentratsioon. Esitada saadud tulemus õppejõule. Arvutused: Tiitrimise tulemused: V1 = 10,7 mL V2 = 10,8 mL V3 = 10,8 mL Keskmine: V = 10,767 mL VHCl * CHCl = VNaOH * CNaOH CHCl = = = 0,1078 M Õige HCl lahuse molaarne kontsentratsioon oleks pidanud olema 0,1049 M. Viga arvutustulemustes võis tulle ebatäpsetest tiitrimise tulemustest. 4 . pH mõõtmine ja arvutused. Teha HCl kontroll-lahusest 10x lahjendus. Selleks pipeteerida 10 mL seda lahust 100 mL mõõtkolbi, täita kolb kriipsuni destilleeritud veega, sulgeda korgiga ja loksutada intensiivselt. Mõõta saadud lahuse pH. Lahuse pH mõõtmine
pidevalt segased, lisasin büretist tilkhaaval NaOH lahust kuni värvuse muutuseni. Katsest kordsin kolm korda kuni saavutasin kolm tulemust NaOH mahtude erinevusega 0,05 ml. Saadud tulemustest võtsin keskmine. Reaktsioonivõrrandist on näha, et soolhappe ja naatriumhüdroksiidi moolsuhe on 1:1 ja seepärast soolhappe molaarset kontsentratsiooni võib leida jäergmiselt: n HCl = n NaOH V HCl c M HCl = V NaOH c M NaOH V NaOH c M NaOH c M HCl = V HCl Kus VNaOH- NaOH lahuse amht ml (loetakse büretilt) Cm NaOH- NaOH lahuse täpne kontsentratsioon mol/l VHCl- HCL lahuse täpne maht ml (pipeti maht) 10. Stöhhiomeetriline punkt on seotud tiitrimisega. See on punkt, milles kogu soolhape on ära reageerinud ja indikaator muudab juba ühest liiaga lisatud NaOH tilgast tekkinud aluselises lahuses värvust. Happe ja aluse tiitrimisel seda leitakse ükshaaval lisades aluse lahust happe lahusesse ja valvades tilga
moolide hulka arvestades. Arvutati tugeva happe ja aluse vahelise reaktsiooni ioonivõrrandile vastav soojusefekt, kui teati järgmised tekkeentalpiad: rHOH- = -230,0 kJ · mol-1 ; rHH2O(v) = -285,8 kJ · mol-1 Arvutamisel kasutati Hessi seadusest tulenevat kolmandat järeldust. Võrreldi arvutatud ja katselist tulemust. Leiti katse viga. Katse andmed ja arvutused: NaOH lahuse temperatuur t1= 22oC Lahuse temperatuur pärast NaOH lahusele HCl lisamist t2= 28oC VNaOH = 100 cm3 cNaOH = 1 M VHCl = 100 cm3 cHCl = 1 M Saadud aine: Molaarsus CNaCl = 0,5 M Erisoojusmahtuvus cNaCl = 4,18 J g-1 K-1 Tihedus = 1 g ·cm-3 Mass mNaCl = 200 g rHOH- = -230,0 kJ · mol-1 ; rHH2O(v) = -285,8 kJ · mol-1 Reaktsioonil eraldunud soojushulk q (J): t = t2 t1 = 28 oC 22 oC = 6 oC qr = -4,18 (J g-1 K-1) · 200 (g) · 6 (K) = -5016 J = -5,016 kJ
05 L + 0.05 L = 0.025M ( a lg ne ) pH = 2.98 Vastus: a) 40 ml; b) 12.49; c) 7.00; d) 2.98 16. 50 ml 0.020 M 2-(N-morfolino)etaansulfoonhapet (MES) tiitriti 0.100 M NaOH lahusega. Leidke pH, kui NaOH lahust on lisatud järgnevad kogused: a) 0 ml; b) 3 ml; c) 10 ml; d) 10.10 ml. Kõigepealt tuleks leida ekvivalentpunkti saavutamiseks vajalik NaOH lahuse ruumala. VNaOH × MNaOH = VMES × MMES VMES × M MES 0.050 L × 0.020M V NaOH = = = 0.010 L = 10ml M NaOH 0.100M a) Lahendus: Kui NaOH lahust on lisatud 0 ml, siis on tegu ainult nõrga happe lahusega. Nõrk hape dissotsieerub, kuid mitte täielikult. F on nõrga happe (MES) formaalne kontsentratsioon. Lahuses olev nõrk hape dissotsieerub vastavalt tasakaalukonstandile
annaabi.ee 
